WO2010067579A1 - 内燃機関のｅｇｒ装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an EGR device for an internal combustion engine in which EGR gas is supplied to effectively reduce the generation of NOx.
  • EGR gas a part of the exhaust gas
  • the exhaust gas re-regeneration is intended to reduce NOx by lowering the combustion temperature.
  • Circulation devices EGR devices are widely used.
  • FIG. 1 shows an example of an internal combustion engine with a supercharger.
  • This internal combustion engine has an air supply passage 3 connected to an intake manifold 2 of the engine 1 and an exhaust passage 5 connected to an exhaust manifold 4. is doing.
  • the exhaust passage 5 is provided with a turbine 7 driven by exhaust gas 6, and the supply air passage 3 is provided with a compressor 8 that generates compressed air 9 by the turbine 7.
  • a supercharger 10 composed of a charger is configured, and compressed air 9 compressed by the compressor 8 of the supercharger 10 is supplied to the air supply passage 3.
  • reference numeral 11 is an air cleaner
  • 12 is an intercooler
  • 13 is a cylinder of the engine 1
  • 14 is a fuel injection device.
  • EGR means 15 is provided between the air supply passage 3 and the exhaust passage 5.
  • the EGR means 15 shown in FIG. 1 connects the intake manifold 2 and the exhaust manifold 4 by an EGR pipe 16, and the EGR pipe 16 is provided with an EGR cooler 17 and is opened and closed by an actuator 18.
  • An EGR valve 19 is provided.
  • a driver's seat accelerator (not shown) is provided with an accelerator sensor (load sensor) 20 for detecting the accelerator opening as a load of the engine 1, and the engine 1 is provided with a rotation sensor 21 for detecting the number of revolutions thereof.
  • the accelerator opening signal 20a and the rotation speed signal 21a from the accelerator sensor 20 and the rotation sensor 21 are input to a control device 22 constituting an engine control computer (ECU: Electronic Control Unit). Yes.
  • an opening degree command signal 18a for instructing the opening degree to the actuator 18 of the EGR valve 19 is outputted. Further, a fuel injection signal 14a for instructing the fuel injection timing and the injection amount is output to a fuel injection device 14 for injecting fuel into each cylinder 13.
  • the EGR valve 19 is controlled from the control device 22 based on the accelerator opening signal 20 a and the rotation speed signal 21 a, and the opening of the EGR valve 19 is held at a position corresponding to the operating state of the engine 1, As a result, the EGR gas is recirculated through the supply passage 3 to reduce NOx in the exhaust gas.
  • control device 22 determines a target EGR rate based on the rotational speed of the engine 1 and controls the EGR valve 19 and the like so as to follow the target EGR rate, and recently, EGR means due to a malfunction of the EGR valve.
  • EGR means due to a malfunction of the EGR valve.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an EGR device for an internal combustion engine capable of recognizing a delay in response of EGR gas.
  • the present invention is an EGR device for an internal combustion engine having EGR means for returning EGR gas from an exhaust passage of an engine to an air supply passage,
  • the target EGR rate is determined based on the engine speed and the engine load, and the estimated EGR rate is calculated based on the intake air amount and the cylinder intake gas amount to the engine. This is configured to detect a delay.
  • the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate is larger than the reference value and the difference is larger than the reference value for a determination reference time or more, it is determined that there is an EGR gas response delay. It is preferable to configure as described above.
  • the determination count is started when the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate becomes larger than the reference value, and the determination count is started when the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate becomes smaller than the reference value. It is preferable to configure so that the number of determination counts is compared with the determination reference time.
  • the target EGR rate is determined based on the engine speed and the engine load, and the estimated EGR rate is calculated based on the intake air amount and the cylinder intake gas amount to the engine, and the target EGR rate and the estimated EGR rate are calculated. Since the response delay of the EGR gas is detected from the difference between the two, it becomes possible to recognize the response delay that could not be recognized conventionally.
  • the EGR valve since the response delay of the EGR gas is detected from the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate, the EGR valve opens and closes slowly to reach the target opening degree. Even if it is a case, the outstanding effect that the response delay of EGR gas can be recognized appropriately can be show
  • FIG. 1 It is a whole schematic diagram showing a conventional EGR device of an internal combustion engine.
  • 1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows a process in the Example of this invention. It is a graph which shows notionally the judgment of the responsiveness delay of EGR.
  • FIGS. 2 to 4 show an embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components.
  • an EGR means 15 is provided between the air supply passage 3 and the exhaust passage 5 so as to return EGR gas from the exhaust passage 5 of the engine 1 to the air supply passage 3.
  • the EGR means 15 has an air supply passage 3 connecting the intake manifold 2 and the exhaust manifold 4 by an EGR pipe 16.
  • the EGR pipe 16 of the EGR means 15 is provided with an EGR cooler 17 and an actuator.
  • An EGR valve 19 that is opened and closed by 18 is provided.
  • An air flow sensor (AFM: Air Flow Meter) 23 for detecting the amount of intake air to the engine 1 is provided on the upstream side of the compressor 8. Further, a boost pressure sensor 24 for detecting a boost pressure is provided between the downstream side of the intercooler 12 in the supply passage 3 and the outlet portion 16 a of the EGR pipe 16, and the EGR pipe 16 is provided in the supply passage 3.
  • An intake manifold temperature sensor 25 that detects the temperature of the intake manifold 2 is provided between the outlet portion 16 a of the intake manifold 2 and the intake manifold 2.
  • the boost pressure sensor 24 is disposed in the vicinity of the intercooler 12, and the intake manifold temperature sensor 25 is disposed in the vicinity of the intake manifold 2.
  • the engine 1 is also equipped with a water temperature sensor 26 that detects the temperature of the cooling water.
  • the accelerator of the driver's seat (not shown) is provided with an accelerator sensor (load sensor) 20 that detects the accelerator opening as a load of the engine 1, and the engine 1 has a rotation sensor 21 that detects the number of revolutions. Equipped.
  • accelerator sensor load sensor
  • An accelerator opening signal 20a and a rotation speed signal 21a from the sensor 20 and the rotation sensor 21 are input to a control device 27 constituting an engine control computer (ECU: Electronic Control Unit).
  • an opening command signal 18a for commanding the opening to the actuator 18 of the EGR valve 19 is output from the input signal, and a display signal 28a is output to the display means 28 such as a failure lamp. It has come to be.
  • a fuel injection signal 14a for instructing the fuel injection timing and the injection amount is output to a fuel injection device 14 for injecting fuel into each cylinder 13.
  • the control device 27 includes an atmospheric pressure sensor 29 for detecting atmospheric pressure, and an atmospheric pressure signal (not shown) is input from the atmospheric pressure sensor 29.
  • control device 27 determines the target EGR rate based on the input signal and calculates the estimated EGR rate, and is set to control as in the flow shown in FIG.
  • the control device 27 When reducing the generation of NOx, the control device 27 issues an opening command signal 18a to the actuator 18 of the EGR valve 19 based on the accelerator opening signal 20a and the rotation speed signal 21a in the operating range of the engine 1, and the EGR The opening degree of the pipe 16 is adjusted to cause a part of the exhaust G to flow from the exhaust manifold 4 to the intake manifold 2 via the EGR pipe 16 to reduce the combustion temperature in the cylinder 13 and reduce the generation of NOx. .
  • control device 27 detects whether or not there is a delay in response of the EGR gas in accordance with the procedure of FIG. 3 when the engine is started.
  • an EGR opening degree deviation is obtained as a precondition before detection to determine whether or not the opening degree deviation exceeds a predetermined value (step S1), and the state of change of the EGR valve 19 is confirmed. If the opening degree deviation does not exceed the predetermined value (NO in step S1), it is determined that there is no abnormality in the EGR means 15 and so on, and the system confirmation is not required, and whether or not there is a delay in response of EGR gas is confirmed. If not, the process ends (step S2). On the other hand, if the opening degree deviation exceeds a predetermined value (YES in step S1), the process proceeds to a system confirmation stage to check whether there is a delay in response of EGR gas (step S3).
  • step S3 After proceeding to the step of confirming whether or not there is a delay in response of EGR gas (step S3), the absolute value of the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate is obtained as a difference, and the difference exceeds the reference value (predetermined value). It is judged whether it is (step S4).
  • the target EGR rate is determined based on a map process or the like by a rotation speed signal (engine rotation speed) 21a and an accelerator opening signal (engine load) 20a, and a coolant temperature signal 26a from the water temperature sensor 26
  • the environment is corrected by the atmospheric pressure signal from the atmospheric pressure sensor 29.
  • the estimated EGR rate is determined by the intake air amount to the engine 1 and the cylinder intake gas amount.
  • boost pressure boost pressure
  • (engine speed / 120) ⁇ exhaust amount is acquired from the rotational speed signal (engine rotational speed) 21a from the rotation sensor 21 and the exhaust amount discharged from the engine 1 as the intake gas amount per second.
  • the density ⁇ is obtained by functional processing of an intake manifold temperature signal (intake manifold temperature) 25a of the intake manifold temperature sensor 25 and a boost pressure signal (boost pressure) 24a of the boost pressure sensor 24.
  • the reference value to be compared with the difference is set based on the opening degree of the EGR valve 19 and other processing conditions.
  • Step S5 When the difference is compared with the reference value and the difference is smaller than the reference value (NO in step S4), the system shifts to a normal stage, and the process is terminated because there is no possibility that there is a response delay of EGR gas. (Step S5). On the other hand, when the difference is compared with the reference value and the difference is larger than the reference value (YES in step S4), it is determined that there is a possibility that there is a response delay of the EGR gas, and the process proceeds to the next stage.
  • the determination count is started from the time point (a in the graph of FIG. 4) when the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate becomes larger than the reference value (step S6). It is detected that the value has become equal to or less than the value (predetermined value), and the determination count is terminated with the point of time (b in the graph of FIG. 4) when the difference has shifted to the reference value (predetermined value) or less as the end point (step S7).
  • the process may be terminated by determining that there is another failure or abnormality rather than a delay in response of the EGR gas.
  • the count number ⁇ t of the determination count from the start to the end is obtained and compared with the determination reference time (predetermined value), and the count number ⁇ t of the determination count becomes the determination reference time (predetermined value). It is determined whether or not it exceeds (step S8).
  • step S8 If the count number ⁇ t does not exceed the determination reference time (predetermined value) (NO in step S8), the system shifts to a normal stage, and the process is terminated assuming that there is no EGR gas response delay (step S5). On the other hand, if the determination count number ⁇ t exceeds the determination reference time (predetermined value) (YES in step S8), the process proceeds to the system abnormality stage, and it is determined that there is a delay in response of EGR gas (step S9). ).
  • step S9 the control device 27 outputs a display signal 28a to the display means 28 such as a failure lamp, and the display means 28 is turned on to indicate that there is an abnormality. Inform.
  • the target EGR rate is estimated even when there is a delay in the response of the EGR gas due to the state in which the EGR valve 19 is slowly opened and closed to reach the target opening.
  • the response delay of the EGR gas can be detected from the difference from the EGR rate, and the response delay of the EGR gas can be appropriately recognized.
  • the responsiveness delay of EGR gas when the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate is larger than the reference value, and the state where the difference is larger than the reference value is equal to or longer than the determination reference time, it is determined that there is a response delay of EGR gas. If comprised in this way, since the responsiveness delay of EGR gas is discriminate
  • the determination count starts when the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate becomes larger than the reference value, and the determination count starts when the difference between the target EGR rate and the estimated EGR rate becomes smaller than the reference value.
  • EGR rate (cylinder intake gas amount ⁇ intake air amount) ⁇ 100 / cylinder intake gas amount
  • cylinder intake gas amount volume efficiency ⁇ v ⁇ (engine speed / 120) ⁇ displacement amount ⁇ density ⁇
  • the response delay of EGR gas is more accurately determined through other data. Therefore, it is possible to optimally recognize the delay in response of the EGR gas.
  • EGR device for an internal combustion engine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • EGR means ⁇ t Count number ⁇ v Volumetric efficiency ⁇ Density

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Abstract

　エンジンの排気通路から給気通路へＥＧＲガスを戻すようにＥＧＲ手段を備えた内燃機関のＥＧＲ装置であって、エンジン回転数とエンジン負荷により目標ＥＧＲ率を決定すると共に、エンジンへの吸入空気量とシリンダ吸入ガス量により推定ＥＧＲ率を算出し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差からＥＧＲガスの応答性遅れを検出するように構成する。

Description

内燃機関のＥＧＲ装置
　本発明は、ＥＧＲガスを供給してＮＯｘの発生を効果的に低減するようにした内燃機関のＥＧＲ装置に関する。
　従来より、内燃機関において、排気ガスの一部（以下「ＥＧＲガス」という）を給気系に還流して燃焼を緩慢にし、燃焼温度を下げることによりＮＯｘの低減を図るようにした排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）が広く用いられている。
　図１は過給機付き内燃機関の一例を示したもので、この内燃機関は、エンジン１のインテークマニホールド２に接続された給気通路３及びイクゾーストマニホールド４に接続された排気通路５を有している。前記排気通路５には排気ガス６により駆動されるタービン７を備えると共に、記給気通路３には該タービン７によって圧縮空気９を生成する圧縮機８を設け、タービン７及び圧縮機８によりターボチャージャからなる過給機１０を構成し、過給機１０の圧縮機８で圧縮した圧縮空気９を前記給気通路３に供給するようにしている。図１中、符号１１はエアクリーナ、１２はインタークーラ、１３はエンジン１の気筒、１４は燃料噴射装置である。
　前記給気通路３と排気通路５との間にはＥＧＲ手段１５が設けられている。図１のＥＧＲ手段１５は、インテークマニホールド２と前記イクゾーストマニホールド４との間をＥＧＲ配管１６によって接続しており、該ＥＧＲ配管１６には、ＥＧＲクーラ１７が備えられると共に、アクチュエータ１８により開閉するＥＧＲバルブ１９が設けられている。
　図示しない運転席のアクセルには、アクセル開度をエンジン１の負荷として検出するアクセルセンサ（負荷センサ）２０が備えられていると共に、エンジン１には、その回転数を検出する回転センサ２１が装備されており、これらアクセルセンサ２０及び回転センサ２１からのアクセル開度信号２０ａ及び回転数信号２１ａが、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置２２に対し入力されるようになっている。
　一方、制御装置２２においては、ＥＧＲバルブ１９のアクチュエータ１８に対し開度を指令する開度指令信号１８ａが出力されるようになっている。また各気筒１３に燃料を噴射する燃料噴射装置１４に向け燃料の噴射タイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号１４ａが出力されるようになっている。
　エンジン１の運転時には、アクセル開度信号２０ａ及び回転数信号２１ａに基づいて制御装置２２からＥＧＲバルブ１９を制御し、ＥＧＲバルブ１９の開度をエンジン１の運転状態に応じた位置に保持し、これによりＥＧＲガスが給気通路３に再循環されて排気ガスのＮＯｘ低減が図られている。
　ここで制御装置２２はエンジン１の回転数等に基づいて目標ＥＧＲ率を決定し、当該目標ＥＧＲ率に沿うようにＥＧＲバルブ１９等を制御しており、また近年、ＥＧＲバルブの不具合によるＥＧＲ手段の故障を診断するものが存在している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０－１４１１５０号公報
　しかしながら、制御装置２２が目標ＥＧＲ率に基づいてＥＧＲバルブ１９のアクチュエータ１８に開度指令信号１８ａを出した際に、ＥＧＲバルブ１９の固着等によりＥＧＲバルブ１９がゆっくり開閉する場合にはＥＧＲガスの応答性遅れが生じる一方で、ＥＧＲバルブ１９の目標開度への到達に基づいて正常と判断されるため、ＥＧＲガスの応答性遅れを認識することができないという問題があった。
　本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ＥＧＲガスの応答性遅れを認識し得る内燃機関のＥＧＲ装置を提供することを目的としている。
　本発明は、エンジンの排気通路から給気通路へＥＧＲガスを戻すようにＥＧＲ手段を備えた内燃機関のＥＧＲ装置であって、
　エンジン回転数とエンジン負荷により目標ＥＧＲ率を決定すると共に、エンジンへの吸入空気量とシリンダ吸入ガス量により推定ＥＧＲ率を算出し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差からＥＧＲガスの応答性遅れを検出するように構成したことからなるものである。
　本発明において、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きく、且つ前記差が基準値より大きい状態が判定基準時間以上である場合に、ＥＧＲガスの応答性遅れがあると判断するように構成することが好ましい。
　本発明において、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きくなった場合に判定カウントを開始し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より小さくなった場合に判定カウントを終了し、判定カウントのカウント数を判定基準時間と比較するように構成することが好ましい。
　本発明において、推定ＥＧＲ率は、ＥＧＲ率＝（シリンダ吸入ガス量－吸入空気量）×１００／シリンダ吸入ガス量で算出され、
　シリンダ吸入ガス量は、シリンダ吸入ガス量＝体積効率×（エンジン回転数／１２０）×排気量×密度で算出されることが好ましい。
　而して、エンジン回転数とエンジン負荷に基づいて目標ＥＧＲ率を決定すると共に、エンジンへの吸入空気量とシリンダ吸入ガス量に基づいて推定ＥＧＲ率を算出し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差からＥＧＲガスの応答性遅れを検出するので、従来認識することができなかった応答性遅れを認識することが可能となる。
　上記した本発明の内燃機関のＥＧＲ装置によれば、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差からＥＧＲガスの応答性遅れを検出するので、ＥＧＲバルブがゆっくり開閉して目標開度へ到達するような場合であっても、適切にＥＧＲガスの応答性遅れを認識することができるという優れた効果を奏し得る。
従来の内燃機関のＥＧＲ装置を示す全体概略図である。 本発明の実施例を示す全体概略図である。 本発明の実施例で処理を示すフロー図である。 ＥＧＲの応答性遅れの判断を概念的に示すグラフである。
　以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
　図２～図４は本発明の実施例を示すものであり、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
　実施例に示す内燃機関のＥＧＲ装置は、エンジン１の排気通路５から給気通路３へＥＧＲガスを戻すように給気通路３と排気通路５との間にＥＧＲ手段１５が設けられている。ＥＧＲ手段１５は、給気通路３がインテークマニホールド２とイクゾーストマニホールド４との間をＥＧＲ配管１６によって接続しており、ＥＧＲ手段１５のＥＧＲ配管１６には、ＥＧＲクーラ１７が備えられると共に、アクチュエータ１８により開閉するＥＧＲバルブ１９が設けられている。
　圧縮機８の上流側には、エンジン１への吸入空気量を検出するエアフローセンサ（ＡＦＭ：Air Flow Meter）２３が備えられている。また給気通路３のインタークーラ１２の下流側からＥＧＲ配管１６の出口部１６ａまでの間には、ブースト圧を検出するブースト圧センサ２４が設けられていると共に、給気通路３でＥＧＲ配管１６の出口部１６ａからインテークマニホールド２までの間には、インテークマニホールド２の温度を検出するインテークマニホールド温度センサ２５が備えられている。ここで、ブースト圧センサ２４はインタークーラ１２の近傍に配置されていると共に、インテークマニホールド温度センサ２５は、インテークマニホールド２の近傍に配置されている。またエンジン１には、冷却水の温度を検出する水温センサ２６が装備されている。
　また図示しない運転席のアクセルには、アクセル開度をエンジン１の負荷として検出するアクセルセンサ（負荷センサ）２０が備えられていると共に、エンジン１には、その回転数を検出する回転センサ２１が装備されている。
　更に、エアフローセンサ２３からの吸入空気量信号２３ａ、ブースト圧センサ２４からのブースト圧信号２４ａ、インテークマニホールド温度センサ２５からのインテークマニホールド温度信号２５ａ、水温センサ２６からの冷却水温度信号２６ａ、及びアクセルセンサ２０及び回転センサ２１からのアクセル開度信号２０ａ及び回転数信号２１ａが、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置２７に対し入力されるようになっている。
　一方、制御装置２７においては、入力された信号からＥＧＲバルブ１９のアクチュエータ１８に対し開度を指令する開度指令信号１８ａが出力されると共に、故障ランプ等の表示手段２８に表示信号２８ａが出力されるようになっている。また各気筒１３に燃料を噴射する燃料噴射装置１４に向け燃料の噴射タイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号１４ａが出力されるようになっている。更に制御装置２７には、大気圧を検出する大気圧センサ２９を備え、大気圧センサ２９からの大気圧信号（図示せず）が入力されるようになっている。
　また制御装置２７は、入力された信号に基づいて目標ＥＧＲ率を決定すると共に推定ＥＧＲ率を算出するようになっており、更に図３に示すフローの如く制御するように設定されている。
　以下、本発明の実施例の作用を説明する。
　ＮＯｘの発生を低減する際には、エンジン１の運転域におけるアクセル開度信号２０ａ及び回転数信号２１ａ等に基づいて制御装置２７がＥＧＲバルブ１９のアクチュエータ１８に開度指令信号１８ａを出し、ＥＧＲ配管１６の開度を調整して排気Ｇの一部をイクゾーストマニホールド４からＥＧＲ配管１６を介してインテークマニホールド２へ流入させ、気筒１３内の燃焼温度の低下を図ってＮＯｘの発生を低減する。
　また制御装置２７は、エンジンスタートに伴い、図３の手順に従ってＥＧＲガスの応答性遅れの有無を検出する。
　具体的には、検出前の前提条件としてＥＧＲの開度偏差を求めて開度偏差が所定値を超えているか否かを判断し（ステップＳ１）、ＥＧＲバルブ１９の変化の状態を確認する。開度偏差が所定値を超えていない場合（ステップＳ１のＮＯ）には、ＥＧＲ手段１５等の異常がないとしてシステム確認不要の段階へ移行し、ＥＧＲガスの応答性遅れの有無を確認することなく終了する（ステップＳ２）。一方、開度偏差が所定値を超えている場合（ステップＳ１のＹＥＳ）には、システム確認の段階へ移行し、ＥＧＲガスの応答性遅れの有無を確認する（ステップＳ３）。
　ＥＧＲガスの応答性遅れの有無を確認する段階（ステップＳ３）へ移行した後には、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差の絶対値を差として求め、差が基準値（所定値）を超えているか否かを判断する（ステップＳ４）。
　ここで目標ＥＧＲ率は、回転数信号（エンジン回転数）２１ａとアクセル開度信号（エンジン負荷）２０ａによりマップ処理等に基づいて決定されると共に水温センサ２６からの冷却水温度信号２６ａ、及び大気圧センサ２９からの大気圧信号により環境補正される。
　同時に推定ＥＧＲ率は、エンジン１への吸入空気量とシリンダ吸入ガス量により、
ＥＧＲ率＝（シリンダ吸入ガス量－吸入空気量）×１００／シリンダ吸入ガス量、
で算出される。
　また吸入空気量は、エアフローセンサ２３の吸入空気量信号（吸入空気量）２３ａから取得されると共に、
　またシリンダ吸入ガス量は、
シリンダ吸入ガス量＝体積効率ηｖ×（エンジン回転数／１２０）×排気量×密度ρ
で算出される。
　更に体積効率ηｖはブースト圧センサ２４からのブースト圧信号（ブースト圧）２４ａの関数処理で取得される。また（エンジン回転数／１２０）×排気量は、一秒当たりの吸入ガス量として、回転センサ２１からの回転数信号（エンジン回転数）２１ａ、及びエンジン１で排出される排気量から取得される。更に密度ρは、インテークマニホールド温度センサ２５のインテークマニホールド温度信号（インテークマニホールド温度）２５ａと、ブースト圧センサ２４のブースト圧信号（ブースト圧）２４ａとの関数処理で取得される。ここで差と比較する基準値は、ＥＧＲバルブ１９の開度や他の処理条件を基準に設定されている。
　そして差と基準値を比較して差が基準値よりも小さい場合（ステップＳ４のＮＯ）には、システム正常の段階へ移行し、ＥＧＲガスの応答性遅れが存在する可能性がないとして終了する（ステップＳ５）。一方、差と基準値を比較して差が基準値よりも大きい場合（ステップＳ４のＹＥＳ）には、ＥＧＲガスの応答性遅れが存在する可能性があるとして次の段階へ移行する。
　次の段階では、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きくなった時点（図４のグラフではａ）を開始点として判定カウントを開始し（ステップＳ６）、その後、差が基準値（所定値）以下になったことを検出し、差が基準値（所定値）以下に移行した時点（図４のグラフではｂ）を終了点として判定カウントを終了する（ステップＳ７）。ここで差が所定時間を経ても基準値以下にならない場合には、ＥＧＲガスの応答性遅れでなく、他の故障や異常がある判断して処理を終了するようにしても良い。
　判定カウントを終了した後には、開始時から終了時までの判定カウントのカウント数Δｔを求めて判定基準時間（所定値）と比較し、判定カウントのカウント数Δｔが判定基準時間（所定値）を超えているか否かを判断する（ステップＳ８）。
　カウント数Δｔが判定基準時間（所定値）を超えていない場合（ステップＳ８のＮＯ）には、システム正常の段階へ移行し、ＥＧＲガスの応答性遅れが存在しないとして終了する（ステップＳ５）。一方、判定カウント数Δｔが判定基準時間（所定値）を超えている場合（ステップＳ８のＹＥＳ）には、システム異常の段階へ移行し、ＥＧＲガスの応答性遅れが存在すると判断する（ステップＳ９）。
　システム異常の段階へ移行した際（ステップＳ９）には、制御装置２７が故障ランプ等の表示手段２８に表示信号２８ａを出力し、表示手段２８に点灯等の表示をして異常がある旨を知らせる。
　而して、このように実施例によれば、ＥＧＲバルブ１９がゆっくり開閉して目標開度へ到達するような状態によりＥＧＲガスの応答性遅れがある場合であっても、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差からＥＧＲガスの応答性遅れを検出し、ＥＧＲガスの応答性遅れを適切に認識することができる。
　実施例において、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きく、且つ前記差が基準値より大きい状態が判定基準時間以上である場合に、ＥＧＲガスの応答性遅れがあると判断するように構成すると、差及び判定基準時間を介してＥＧＲガスの応答性遅れを適確に判別するので、ＥＧＲガスの応答性遅れを好適に認識することができる。
　実施例において、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きくなった場合に判定カウントを開始し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より小さくなった場合に判定カウントを終了し、判定カウントのカウント数Δｔを判定基準時間と比較するように構成すると、判定カウントのカウント数Δｔを介してＥＧＲガスの応答性遅れを適確に判別するので、ＥＧＲガスの応答性遅れを好適に認識することができる。
　実施例において、推定ＥＧＲ率は、ＥＧＲ率＝（シリンダ吸入ガス量－吸入空気量）×１００／シリンダ吸入ガス量で算出され、
　シリンダ吸入ガス量は、シリンダ吸入ガス量＝体積効率ηｖ×（エンジン回転数／１２０）×排気量×密度ρで算出されると、他のデータを介してＥＧＲガスの応答性遅れを一層適確に判別するので、ＥＧＲガスの応答性遅れを最適に認識することができる。
　尚、本発明の内燃機関のＥＧＲ装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　　１  エンジン
　　３  給気通路
　　５　排気通路
　１５  ＥＧＲ手段
　Δｔ  カウント数
　ηｖ  体積効率
　　ρ  密度

Claims (6)

  1. 　エンジンの排気通路から給気通路へＥＧＲガスを戻すようにＥＧＲ手段を備えた内燃機関のＥＧＲ装置であって、
    　エンジン回転数とエンジン負荷により目標ＥＧＲ率を決定すると共に、エンジンへの吸入空気量とシリンダ吸入ガス量により推定ＥＧＲ率を算出し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差からＥＧＲガスの応答性遅れを検出するように構成したことからなる内燃機関のＥＧＲ装置。
  2. 　目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きく、且つ前記差が基準値より大きい状態が判定基準時間以上である場合に、ＥＧＲガスの応答性遅れがあると判断するように構成した請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
  3. 　目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きくなった場合に判定カウントを開始し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より小さくなった場合に判定カウントを終了し、判定カウントのカウント数を判定基準時間と比較するように構成した請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
  4. 　目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より大きくなった場合に判定カウントを開始し、目標ＥＧＲ率と推定ＥＧＲ率との差が基準値より小さくなった場合に判定カウントを終了し、判定カウントのカウント数を判定基準時間と比較するように構成した請求項２に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
  5. 　推定ＥＧＲ率は、ＥＧＲ率＝（シリンダ吸入ガス量－吸入空気量）×１００／シリンダ吸入ガス量で算出され、
    　シリンダ吸入ガス量は、シリンダ吸入ガス量＝体積効率×（エンジン回転数／１２０）×排気量×密度で算出されることからなる請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
  6. 　推定ＥＧＲ率は、ＥＧＲ率＝（シリンダ吸入ガス量－吸入空気量）×１００／シリンダ吸入ガス量で算出され、
    　シリンダ吸入ガス量は、シリンダ吸入ガス量＝体積効率×（エンジン回転数／１２０）×排気量×密度で算出されることからなる請求項２に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
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